了解设计模式的朋友们,想必都听说过“六大设计原则”吧。其实最经典的 23 种设计模式中或多或少地都在使用这些设计原则,也就是说,设计模式是站在设计原则的基础之上的。所以在学习设计模式之前,很有必要对这些设计原则先做一下了解。
1、单一职责原则
There should never be more than one reason for a class to change.
理解:不同的类具备不同的职责,各司其职。做系统设计是,如果发现有一个类拥有了两种职责,那么就要问一个问题:可以将这个类分成两个类吗?如果真的有必要,那就分开,千万不要让一个类干的事情太多。
总结:一个类只承担一个职责
2、开放封闭原则
Software entities like classes,modules and functions should be open for extension but closed for modifications.
理解:类、模块、函数,可以去扩展,但不要去修改。如果要修改代码,尽量用继承或组合的方式来扩展类的功能,而不是直接修改类的代码。当然,如果能保证对整个架构不会产生任何影响,那就没必要搞的那么复杂,直接改这个类吧。
总结:对软件实体的改动,最好用扩展而非修改的方式。
3、里式替换原则
Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.
理解:父类可被子类替换,但反之不一定成立。也就是说,代码中可以将父类全部替换为子类,程序不会出现异常,但反过来就不一定了。
总结:在继承类是,务必重写(override)父类中所有的方法,尤其需要注意父类的protected方法(它们往往是让你重写的),子类尽量不要暴露自己的public方法供外界调用。
4、最少知识原则
Only talk to you immediate friends.
理解:尽量减少对象之间的交互,从而减小类之间的耦合。在做系统设计时,不要让一个类依赖于太多其他的类,需尽量减小依赖关系,否则死都不知道怎么死的。
总结:一定要做到:低耦合、高内聚。
5、接口隔离原则
The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.
理解:不要对外暴露没有实际意义的接口。也就是说,尽量保证接口的实用性。当需要对外暴露接口时,需要再三斟酌,若没必要对外提供就删了吧,因为一旦提供了就意味着,将来要多做一件事情,何苦给自己找事做呢。
总结:不要对外暴露没有实际意义的接口。
6、依赖倒置原则
High level modules should not depends upon low level modules.Both should depend upon abstractions.Abstractions should not depend upon details.Details should depend upon abstractions.
理解:高层模块不应该依赖于底层模块,而应该依赖于抽象。抽象不应依赖于细节,细节应依赖于抽象。应该面向接口编程,不该面向实现类编程。面向实现类编程相当于就事论事,那是正向依赖;面向接口编程,相当于透过现象看本质,抓住事务的共性,那就是反向依赖,即依赖倒置。
总结:面向接口编程,提取出事务的本质和共性。
将六大原则的英文首字母拼在一起就是SOLID(稳定的),所以也称之为SOLID原则。
只有满足了这六大原则,才能设计出稳定的软件架构,但它们只是原则,有时还是需要学会灵活应变,千万不要生搬硬套,否则只会把简单问题复杂化,切记!
补充设计原则
1. 组合/聚合复用原则(Composition/Aggregation Reuse Principle - CARP)
当要扩展类的功能时,优先考虑使用组合,而不是继承。这条原则在 23 种经典设计模式中频繁使用,如:代理模式、装饰模式、适配器模式等。可见江湖地位非常之高!
2. 无环依赖原则(Acyclic Dependencies Principle - ADP)
当 A 模块依赖于 B 模块,B 模块依赖于 C 模块,C 依赖于 A 模块,此时将出现循环依赖。在设计中应该避免这个问题,可通过引入“中介者模式”解决该问题。
3. 共同封装原则(Common Closure Principle - CCP)
应该将易变的类放在同一个包里,将变化隔离出来。该原则是“开放-封闭原则”的延生。
4. 共同重用原则(Common Reuse Principle - CRP)
如果重用了包中的一个类,那么也就相当于重用了包中的所有类,我们要尽可能减小包的大小。
5. 好莱坞原则(Hollywood Principle - HP)
好莱坞明星的经纪人一般都很忙,他们不想被打扰,往往会说:Don't call me, I'll call you. 翻译为:不要联系我,我会联系你。对应于软件设计而言,最著名的就是“控制反转”(或称为“依赖注入”),我们不需要在代码中主动的创建对象,而是由容器帮我们来创建并管理这些对象。
其他设计原则
1. 不要重复你自己(Don't repeat yourself - DRY)
不要让重复的代码到处都是,要让它们足够的重用,所以要尽可能地封装。
2. 保持它简单与傻瓜(Keep it simple and stupid - KISS)
不要让系统变得复杂,界面简洁,功能实用,操作方便,要让它足够的简单,足够的傻瓜。
3. 高内聚与低耦合(High Cohesion and Low Coupling - HCLC)
模块内部需要做到内聚度高,模块之间需要做到耦合度低。
4. 惯例优于配置(Convention over Configuration - COC)
尽量让惯例来减少配置,这样才能提高开发效率,尽量做到“零配置”。很多开发框架都是这样做的。
5. 命令查询分离(Command Query Separation - CQS)
在定义接口时,要做到哪些是命令,哪些是查询,要将它们分离,而不要揉到一起。
6. 关注点分离(Separation of Concerns - SOC)
将一个复杂的问题分离为多个简单的问题,然后逐个解决这些简单的问题,那么这个复杂的问题就解决了。难就难在如何进行分离。
7. 契约式设计(Design by Contract - DBC)
模块或系统之间的交互,都是基于契约(接口或抽象)的,而不要依赖于具体实现。该原则建议我们要面向契约编程。
8. 你不需要它(You aren't gonna need it - YAGNI)
不要一开始就把系统设计得非常复杂,不要陷入“过度设计”的深渊。应该让系统足够的简单,而却又不失扩展性,这是其中的难点。